太阳能的利用—薄膜太阳电池

具有高的市场占有率, 如下几点是必需考虑:

　　1)太阳电池本身的长期稳定性,尽管有一些测试,*估推算出使用十年没问题, 但毕竟缺乏长期使用的实测数据.

　　2)对于大面积的制造技术仍有待开发.

　　3)对整体电池组件的研究开发仍有许多工作要做.

　　用光稳定性更好的半导体材料代替多孔的二氧化钛理论上应较易获得更耐久的染料太阳电池, 有关这方面的研究有部分研究单位正在积极投入. 此外开发新式染料来取代迄今公认的最佳染料有机钌金属亦是一项热门研究课题, 如获成功则可免除使用贵金属钌, 染料成本可大幅降低.

　　7．有机薄膜太阳电池

　　有机薄膜太阳电池是把两层有机半导体薄膜结合在一起, 其光电转换效率约为1% .近期日本产业技术综合研究所宣布已开发出一种新型的有机薄膜太阳电池, 即在原有的二层构造中间加入一种混合薄膜变成三层结构 ,这样就增加了产生电能的分子之间的接触面积, 从而大大提高了太阳电池的转换效率, 达到4%, 比原来二层结构的提高了4倍.

　　有机薄膜太阳电池使用塑料等质轻柔软的材料为基板,有机小分子光电转换材料本身具有低成本，可以加工成大面积，合成、表征相对简单，化学结构容易修饰，可根据需要增减功能基团，可通过不同的方式互相组合，以达到不同的目的。 因此对它的实用化期待很高, 研究人员表示, 通过进一步研究有望开发出光电转换效率达20% 的可投入实用的有机薄膜太阳电池, 也许在不久的将来, 塑料材料的太阳电池将出现在人们的日常生活中.

　　与无机光伏材料相比，有机光伏材料的激子结合能大，不容易自然分离成正负电荷，这样吸收光就不一定产生光电流；电子不是通过能带，而是通过能级间的跃迁而传输，电子迁移率明显较低；许多材料在氧和水的环境下不稳定；温度变化对光电流的产生有很大影响。这些问题限制了有机太阳电池的发展。 最近有人提出充分利用有机材料和无机材料的优点制备有机/无机材料的复合器件，成为当前研究的一个新热点。

　　8．结语

　　从以上所述的各类薄膜太阳电池的发展情况, 不难发现努力提高光电转换效率和大幅降低太阳电池的成本是各类薄膜太阳电池的共同课题. 当前太阳电池产业呈现35% 的年增长率. 薄膜太阳电池亦发展很快, 但传统硅太阳电池的技术发展已日臻成熟, 其主要成本来自硅晶体材料, 能进一步压缩成本的空间十分有限. 而薄膜太阳电池则不然, 大量新材料、新技术、新工艺的采用使它在降低成本提高效率方面还有很大的周旋余地. 此外薄膜太阳电池一般而言, 其制造时的能耗不及传统硅晶体太阳电池的一半, 即所消耗能源的回偿时间较短,传统硅晶体的约为20年, 而薄膜的则小于10年. 部分薄膜的甚至小于5年, 如非晶硅薄膜太阳电池与染料敏化太阳电池. 加上薄膜太阳电池所使用的材料较少, 整体而言薄膜太阳电池是较为环保、能源效率较高的产品.